实例解析丨模板支撑架事故是哪些原因导致的?模板荷载如何计算?
原标题:实例解析丨模板支撑架事故是哪些原因导致的?模板荷载如何计算?
序号
项目
备注
1
2018一级建造师助考资料免费领
详情
2
造价工程师真题、模拟题、学霸经验视频免费领
详情
3
2018消防工程师备考视频、重点归纳、真题资料免费领
详情
豆丁施工编辑整理
一、模板支撑架事故的原因
分析模板支撑架近年来发生的事故的主要原因就是:
1、监管不够;
2、模板和脚手架没有经过设计、计算,支撑系统强度不足,稳定性差;梁、板支撑体系立杆变形过大,顶托强度不够,扣件抗滑移不满足要求(材料强度不够);
3、在施工过程中没有按照规范及方案要求进行搭设;
4、使用的材料不合格以及施工中随意拆卸杆架等原因造成的。
南京电视台演播中心大演播厅模板支架整体倒塌技术原因分析
事故发生后,查看残存钢管支架的立杆连续4根钢管接头在同一高度
架子底部与周边支架的水平连系杆很少,立杆的横向约束很弱
未设扫地杆、顶托设置不符
留置长度过短
端部扣件盖板的边缘至杆端距离太小
无纵横向扫地杆件,大部分U型支托反向使用
上段钢管立杆与下端水平杆件连接,未由下至上
通长设置,导致上部施工荷载作用于水平杆件上
立杆通过扣件传递上部施工荷载常见形式(1)
立杆通过扣件传递上部施工荷载常见形式(2)
立杆违规采用搭接且在同步内
二、模板具体设计计算
有关说明:
1.《建筑施工模版安全技术规范》JGJ162-2008并没有提出对墙模、柱模、梁侧模详细的计算要求,但是在施工过程中我们经常遇到墙、柱构件出现涨模、跑模或者变形过大影响使用的事故发生,因此我们很有必要对厚、大墙、柱及梁侧模板的强度、变形进行计算。
2.《规范》规定了对模板支架立杆稳定性的计算,也就是要求梁、板支撑体系除了对水平杆件的强度和变形、扣件的抗滑移进行验算是否满足设计要求;还要对梁、板模板支撑架的立杆稳定性进行验算。
3.计算时,依据不同的材料,结合相关规范(如木结构、钢结构等),利用力学的模型和力的传递方式进行计算。
(一)荷载的确定
1.模板支撑架的荷载
(1)荷载的分类:作用于模板支架的荷载可分为永久荷载(恒荷载)与可变荷载(活荷载)。
永久荷载(恒荷载)可分为:a.模板及支架自重G1k,包括模板、木方、纵向水平杆、横向水平杆、立杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重;b. 新浇混凝土自重G2k;c.钢筋自重G3k。(荷载标准值可以查询规范4.1.1和附录B)
可变荷载(活荷载Q)可分为:a. 施工荷载Q1k,包括作业层上的人员、器具和材料的自重;b. 倾倒Q3k和振捣混凝土荷载Q2k,具体取值可参照模板规范4.1.2;c.风荷载(按荷载规范取值,其中基本风压取n=10年,并取风振系数为1)。
(2)荷载分项系数
(3)荷载组合效应
2.新浇混凝土的侧压力G4k标准值的计算按下式计算
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中 ——混凝土的重力密度;
t——新浇混凝土的初凝时间,当缺乏资料时取200/(T+15);
T——混凝土的入模温度;
V——混凝土的浇筑速度m/h;(竖向)
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度;
1——外加剂影响修正系数,无外加剂1.0;掺加具有缓凝作用外加剂1.2 ;
2——混凝土坍落度影响修正系数,坍落度按照规范进行取值,当大于160时,取1.2。
F——计算的新浇混凝土对模版的侧压力标准值。
3.倾倒混凝土时产生的荷载:
4.爬模结构设计荷载值及组合应符合相关规定。详见JGJ 162-2008规范第4.3.3、4.3.4条的详细规定。
5.模板及支架的变形值规定:
规范4.4.1规定,当验算模板及支架的刚度时,其最大变形值不得超过下列容许值:
①.对结构表面外漏的模板,其模板构件计算跨度的1/400;
②.对结构表面隐蔽的模板,其模板构件计算跨度的1/250;
③.支架的压缩变形或弹性挠度,为相应的结构计算跨度的1/1000。
(二)设计依据与计算内容
1.主要依据《木结构设计规范》(GB5005-2003)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。计算内容:
计算木方的强度、抗剪和挠度;计算面板的强度、抗剪和挠度
计算BH方向柱箍的强度和挠度;计算BH方向对拉螺栓;
2.柱模板荷载的确定:依据4.3.2表项目3和4的规定,对于柱模板的计算,荷载考虑依据柱截面尺寸确定。
柱边长≤300mm,主要考虑:对于强度验算主要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。(振捣荷载对于水平模板,采用2.0kN/m2;对于垂直(竖向)模板,采用4.0kN/m2)
柱边长>300mm,主要考虑: 对于强度验算主要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
表4.3.2 模板及其支架荷载效应组合的各项荷载
注:验算挠度应采用荷载标准值;计算承载能力应采用荷载设计值。
3.假设模板采用竹胶合板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量:9500N/mm2,面板抗弯强度设计值fc=13.00N/mm2;面板抗剪强度设计值1.50N/mm2;
面板直接承受模板传递的荷载(受弯构件,按简支梁或连续梁计算),计算如下(三跨,公式可以查施工计算手册):
4.模板结构构件中的竖楞(小楞)属于受弯构件,按连续梁计算。假设竖楞三跨,查《建筑施工计算手册》计算计算公式。或按照规范5.2.2条及附录C查表计算。
5.木方直接承受面板传递的荷载,计算如下(三跨)
6.柱箍计算
7.对拉螺栓计算
计算公式:N